秒這個時間單位需要改改了
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在過去的幾百年里，秒這個單位特別實用，但它卻不是完美的。因為如今世界上最精確的官方計時工具——原子鐘，每2000年就會出現1秒誤差。
這一秒鐘時間不至於讓你在約會中遲到，但在太空旅行和物理領域，即使是微小的誤差也會導致很大的差異性。鑒於這一點，科學家們正在努力研製一款更精確的時鐘。
其中的關鍵是要開發出以更高頻率可見光為基礎的時鐘。
如Edwin Cartlidge在《科學》雜誌上所報道的，來自美國國家標準與技術研究所（NIST）博爾德實驗室的計量學家目前正在研製比現有時鐘精確100倍的設備。
每一種時鐘都是根據特定的動作狀態來標記時間。例如鐘擺的擺動，或是現今所用的原子鐘中，微波束在一段精確的波長範圍中振蕩，以此激發化學元素銫。
當銫電子在兩個能級之間來回躍遷時，就可以使用躍遷的頻率來測量時間。
目前NIST正在開發的新一代時鐘是光學原子鐘，它的測量基於光波的諧振頻率，比微波輻射高了10萬倍，理論上能夠使得新的原子鐘更加精確。
實際上，這一代新的原子鐘的精度能夠達到每150億年才出現1秒誤差。
鐿光學原子鐘。圖片：NIST
用兩個光學時鐘來部署激光，冷卻和捕獲鐿原子，NIST的研究人員設法讓這兩台時鐘一起滴答作響，其準確度能比銫鐘高100倍。
Ludlow表示：「這是第一次在兩台同元素的時鐘上顯示出一致的狀態。」雖然這些實驗還有待同行評議，且還未發表在期刊上。
如果驗證屬實，發現其準確性符合國際度量衡局（BIPM）提出的要求，那麼這些新型光學原子鐘才有可能取代舊的銫原子鐘。
現在還需要進一步的研究，以確保光學原子鐘在其它多家不同實驗室的重複試驗下仍能保持其精確度。由於其原理的複雜性，光學原子鐘目前只能在短時間內運行。
只有完成所有交叉檢測，我們才會有一個更準確的新時鐘。而這在2026年的國際度量衡大會開展之前還暫時無法達成。
GCPM每四年舉行一次，今年將進行四項新定義：普朗克常數、玻耳茲曼常量、阿伏伽德羅常數、以及單個質子的電荷量。
對這些數值進行更精確的測量，能為科學家們提供更加精確的參考依據，其中包括公斤、開爾文和安培、以及其它測量單位。在那之後，就到秒。
另一個需要解答的是該使用哪種類型的光學原子鐘。有些用的是中性原子的光學晶格，有些用的則是被捕獲的單原子如NIST。所有這些都已有所進展。
NIST時間頻率部門的負責人Chris Oates說道：「這些時鐘會變得愈加可靠和穩健。」
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者 狗格格，轉載須授權
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